近年來,冷彎方矩管在國內(nèi)外建筑業(yè)中逐漸被廣泛應用,作為屋架、檁條、桁架、剛架、墻架、龍骨、屋面板、墻板、樓板、門窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。冷彎型方矩管組合而成的網(wǎng)殼、貨架、單層和多層房屋也得到了很快的發(fā)展,從機場到大型購物中心,從寫字樓到體育場,從會議中心到居民住宅,冷彎方矩管都是廣泛應用的建筑設計材料。
在發(fā)達國家,建筑業(yè)是冷彎方矩管的第一大用戶,建筑業(yè)的冷彎方矩管用量占建筑業(yè)用冷彎型材總量的50%以上。從結構力學和經(jīng)濟角度,冷彎方矩管、冷彎型鋼和H型鋼結合應用于建筑業(yè)是最佳組合,可以實現(xiàn)工業(yè)廠房和民用住宅建設工廠化。例如在美國,椐有關調(diào)查資料顯示,冷彎方矩形管和熱軋H型鋼在建筑業(yè)中的用量約為1:1的關系,在二十世紀九十年代,建筑鋼結構所用冷彎型鋼的比例甚至超過熱軋H型鋼的用量。其中,冷彎結構焊管約占建筑鋼結構用鋼量的25%,各種開口冷彎型鋼在建筑鋼結構用鋼量中的比例也在20%以上。
另外在日本,80年以前日本僅生產(chǎn)200mm×200mm以下的方矩形管及少量的開口冷彎型鋼,日本鋼結構住宅中立柱均采用H型鋼。84年日本仙臺地震后,通過對仙臺地震中遭到破壞的鋼結構住宅的研究發(fā)現(xiàn),立柱和橫梁之間的焊縫易裂開,原因是受H型鋼外形結構特點的限制,用H型鋼和H型鋼對焊,焊縫太少。因此,日本84年以后通過修改建筑法,規(guī)定日本的鋼結構住宅立柱必須采用方矩管,以增大焊縫的長度,從而提高住宅的抗震性。
而在我國的工民建筑中,多年以來一直采用鋼筋混凝土,工程施工周期長、污染大。不過,隨著冷彎方矩管在建筑鋼結構應用上的普及,冷彎方矩管生產(chǎn)的規(guī)格也隨之增大,目前方矩管最大規(guī)格已達到550mm×550mm,最大壁厚為22mm。目前市場需求量最大的鋼管規(guī)格為200mm×200mm~400mm×400mm,這些規(guī)格的冷彎方矩管覆蓋了鋼結構用方、矩型管總量的80%以上,其它規(guī)格的產(chǎn)品占市場份額的不到10%。
冷彎方矩管應用于建筑行業(yè),優(yōu)勢主要有四點:
(一)方矩管施工更方便,鋼結構住宅的圓管砼柱一般還需進一步施工,將圓型截面改為方型;
(二)采用圓管砼柱,與梁的連接較難處理,而方矩管就能很好地處理這個問題;
(三)同樣邊長和直徑的方、圓管,方管的承載力和抗震性能更佳。根據(jù)試驗,方管柱邊長150mm,圓管直徑150mm,結果前者抗側力屈服承載力和極限承載力較后者高出80%,抗震性能指標約為后者的兩倍;
(四)大規(guī)格冷彎方矩管市場空間較大,鋼結構住宅的合理層數(shù)為10~18層,這樣的中高層結構也對冷彎方矩管的規(guī)格有一定要求。 |